Stavanger Kommune. Energiutredning Jåttåvågen 2. Utgave: 1 Dato:

Transkript

1 Energiutredning Jåttåvågen 2 Utgave: 1 Dato:

2 Energiutredning Jåttåvågen 2 2 DOKUMENTINFORMASJON Oppdragsgiver: Rapportnavn: Energiutredning Jåttåvågen 2 Utgave/dato: 1 / Arkivreferanse: - Oppdrag: Energiutredning Jåttåvågen 2 Oppdragsbeskrivelse: (Basert på tilbud ): Utredning av energibruk og energiløsninger i Jåttåvågen 2, Stavanger kommune Oppdragsleder: Groth Lisa Henden Fag: Utredning Tema Energi Leveranse: Rapport / utredning Skrevet av: Kvalitetskontroll: Lisa Henden Groth og Mari Lyseid Authen Per F. Jørgensen

3 Energiutredning Jåttåvågen 2 3 FORORD Asplan Viak har vært engasjert av Stavanger kommune for å utrede energi og klima for Jåttåvågen 2. Wencke Østensen Clarke har vært Stavanger kommunes kontaktperson for oppdraget. Lisa Henden Groth har vært oppdragsleder for Asplan Viak. Sandvika, Lisa Henden Groth Oppdragsleder Per F. Jørgensen Kvalitetssikrer

4 Energiutredning Jåttåvågen 2 4 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning Analyse av energi- og effektbehov Energiforsyningsløsninger Bioenergi Geotermisk energi Varmepumpeløsninger Tidevannsenergi Solenergi utvalgte løsninger Sjøvannsvarmepumpe, biogass og frikjøling Bioenergi, solfangere, biogass og frikjøling Fjernvarme og fjernkjøling Life Cycle Cost (LCC)-analyse Investering i nærvarme- og nærkjølenett Sjøvannsvarmepumpe til oppvarming og kjøling Solfangere, bioenergi, gass og frikjøling Fjernvarme og fjernkjøling Oppsummering LCC Klimagassanalyse Sjøvannsvarmepumpe til oppvarming og kjøling Bioenergi, solfangere og frikjøling Fjernvarme og fjernkjøling Oppsummering klimagassutslipp Arkitektur og klimatilpasning Klimatilpasning av bebyggelse Oppsummering Vedlegg A Infrastruktur nærvarme og nærkjøling...37

5 Energiutredning Jåttåvågen Vedlegg B...39

6 Energiutredning Jåttåvågen INNLEDNING I forbindelse med områderegulering av Jåttåvågen 2 ønsker Stavanger kommune en utredning av ulike alternative kilder for den termiske energiforsyningen til området. Området skal bebygges med totalt ca m 2, hvorav ca, m 2 boliger og m 2 næringsareal. Det antas ca 1250 boliger, hvor maksimalt 20 % er rekkehus; resten er fordelt på 3-5 etasjes lavblokker. Næringsbyggene vil ha 3-6 etasjer. Prosjektets løsninger skal være fremtidsrettet der klimatilpasset arkitektur, redusert energibehov, fornybare energiløsninger og lavt CO 2 -utslipp er hovedpilarer. Denne rapporten inneholder en overordnet analyse av energi- og effektbehovet for området basert på opplysninger om areal og bruksområde, en beskrivelse av alternative energiforsyningsløsninger for å dekke det termiske behovet for Jåttåvågen 2, samt en analyse av klima og arkitektur.

7 Energiutredning Jåttåvågen ANALYSE AV ENERGI- OG EFFEKTBEHOV Det er gjort en analyse av energi- og effektbehovet til Jåttåvågen 2. Det er tatt utgangspunkt i passivhusnivå for alle byggene. Tabell 1 viser at det er tatt utgangspunkt i et BRA for bygningsmassen på m 2 fordelt ca. 50/50 mellom boliger og næringsbygg. Energibehov per år for passivhusnivå Tabell 1 Energibehov passivhusstandard BRA [m 2 ] Varme [GWh/år] El [GWh/år] Kjøling [GWh/år] SUM [GWh/år] Boliger ,6 3,59 0,00 9,2 Kontorer ,5 9,01 1,03 12,5 Svømmehall ,4 1,59 0,00 3,0 SUM ,1 12,6 1,0 21,7 Det er gått utifra en trinnvis utbygging av området. I trinn 1 bygges badeanlegget, dette skjer i I trinn 2 bygges bygges resten av byggene, byggestart er satt til Tabell 2 Energi- og effektbehov trinn 1 Trinn 1 Energibehov [GWh th /år] 1,4 Fullastdriftstid [timer] 4 000,0 Samtidsfaktor 1,0 Effektbehov [MW th ] 0,35 Tabell 3 Energi- og effektbehov trinn 2 Trinn 2 Energibehov [GWh th /år] 6,7 Fullastdriftstid [timer] 1300 Samtidsfaktor 0,8 Effektbehov [MW th ] 4,1 I badeanlegget er det benyttet en høy fullastdriftstid, siden det er i drift kontinuerlig over året. Resten av utbygging av boliger og næringbygg vil få en laverere fullastdriftstid og effektbehovet vil variere mye mer over året. Utbyggingen vil også ha en samtidighetsfaktor på 0,8 da det er en god miks av næringsbygg og boliger som ikke vil kreve maksimal effekt på samme tid. Resultatet for energi- og effektbehovet for trinn 1 og 2 er vist i Tabell 2 og Tabell 3.

8 Energiutredning Jåttåvågen ENERGIFORSYNINGSLØSNINGER De energiløsninger som er vurdert for å dekke behovet for stasjonær termisk energi i planområdet, er vist under. Basert på tilbudsinnbydelsen vil vi se på følgende energiløsninger. Bioenergi Geotermisk energi Varmepumper (luft-luft, luft-vann og vann-vann) Sjøvarme/tidevann Solenergi termisk og fotovoltaisk Vindenergi Analysen vil starte med en overordnet gjennomgang av løsningenes egnethet for bruk i Jåttåvågen, og basert på denne gjennomgangen, er det valgt et mindre antall alternativer som anses som de mest aktuelle. For disse alternativene gjennomføres en mer detaljert sammenligning. 3.1 Bioenergi Biobrensel et et samlebegrep for biologisk masse som brukes til energiformål. Ved, pellets, briketter og halm er eksempler på biobrensel. I Norge er tilveksten av biomasse større enn det som tas ut. Det er derfor ingen begrensninger totalt sett i landet, men lokal tilgang kan variere og bør vurderes for hvert enkelt utbyggingsområde. Biobrensel kan brukes både som punktoppvarming (lokalt i hver bolig) og i større biobrenselanlegg. Ved og pellets egner seg best som punktoppvarmingskilder. Forbruk i pelletsovner lagres i intern tank i ovnen og etterfylles ved behov. Briketter, halm og flis egner seg best i større anlegg. Disse har større varmelagre med manuell eller automatisk påfylling. Disse kobles ofte til vannbårne oppvarmingssystemer Vedovn Brenselsved er primært stammevirke fra lauv- eller bartrær. Ulike treslag har ulik brennverdi. Anslagsvis 25 % av norske boliger har vedfyring som en viktig oppvarmingskilde. Det meste av vedfyringen foregår som punktoppvarming i tradisjonelle vedovner. Vedovner må tilfredsstiller utslippskravene som er gitt i NS Vedovner egner seg for eneboliger og småhus Pellets og briketter Pellets og briketter er komprimert eller presset biomasse. Standard diameter for pellets er 6-12 mm. Briketter har vanligvis en diameter på mmog lengde på 1-3 cm. Energiinnholdet i pellets er ca 3 ganger så høyt som for ved. Pellets brenner svært rent med lave verdier av sot og partikler. Sammenlignet med flis gir briketter et mer kvalitetssikret brensel som medfører enklere håndtering og lavere risiko for driftstans. Pellets skiller seg fra briketter ved at de er enklere å håndtere i transportsystemer. På grunn av de små dimensjonene, får pellets tilnærmet samme håndteringsegenskaper som fyringsolje, men

9 Energiutredning Jåttåvågen 2 9 med ca 50% av brennverdien. Pellets kan fraktes med tankbiler og losses over i lukkede lagercontainere/tanker gjennom rør. Produksjon av pellets og briketter i hovedsak basert på råstoff fra trelastindustri, som sagflis, bark, kutterspon og skogsflis. Pellets og briketter kan brukes både i lokale enkeltstående anlegg og i større biobrenselsanlegg. Anbefaling I Jåttåvågen vil biobrenselanlegg basert på pellets være en av energikildene som utredes grundig Flis Skogsflis er fellesbetegnelsen på brenselsflis som har sin opprinnelse i skogsvirke. Skogflis kan ha en varierende foredlingsgrad mhp fuktighet, flisstørrelse og form, askeinnhold, densititet, andel finfraksjoner og energiinnhold. Skogsflis kan benyttes i alle anleggsstørrelser avhengig av foredlingsgrad og fuktighetsgrad. Flis som brensel vil normalt kreve mer driftsoppmerksomhet sammenlignet med mer foredlede biobrensler, som pellets og briketter. Fuktigheten for skogsflis kan være et problem dersom den ligger over ca. 35 % pga økt utslipp av partikler. Anbefaling Skogsflis anbefales ikke i tettbebygd områder som Jåttåvågen. Dette skyldes lokale utslipp av partikler og støv. Høy fuktighet fører til høyere utslipp. Flisen bør derfor tørkes, noe som fører til høye investeringskostnader til tørkeutstyr. Flis er et volumiøst produkt, det er derfor en utfordringen gode transportsystemer med høy leveringshyppighet for å få råvaren fra skogen til den lokale varmesentralen. Biogass Biogass produseres fra avløpsslam og våtorganisk avfall. Ved sentralrenseanlegget for Nord-Jæren - IVAR produseres biogass. Siden 2009 kan anlegget oppgradere biogass til såkalt biometan som mates inn og distribueres gjennom Lyse sitt 400 km lange naturgassnett. Dermed kan produksjon og bruk av biogass skje på ulike steder. Anlegget hos IVAR er dimensjonert for å kunne levere opp til 30 GWh biogass til gassnettet. Anvendelse av biometan kan skje i alle anlegg som er beregnet for bruk av naturgass, dvs. i kjeler til oppvarming av boliger og varmt tappevann, til industrielle prosesser, til drift av kjøretøy og til produksjon av både elektrisitet og varme i gassmotorer. Bruk av biogass innebærer flere foredeler. I forhold til naturgass: Reduksjon av klimagassutslipp. Utslippsfaktor for biogass kan antas å være 0 g CO 2 /kwh. (Dette varierer, avhengig av alternativ behandlingsmetode)

10 Energiutredning Jåttåvågen 2 10 I forhold fast biomasse (flis, pellets): Lavere utslipp av partikler, NO x og SO 2, mindre plassbehov. Ved produksjon av el og varme i et kogenanlegg oppnås ca % høyere virkningsgrad for elproduksjon Anbefaling For tiden planlegger Ivar også bygging av et biogassanlegg i Hå. Også dette anlegget vil mest sannsynlig produsere biometan. Råstoff til produksjon av biogass vil bestå av slam fra vannrenseanlegg, våtorganisk avfall og gjødsel fra landbruket. Vi har valgt å ikke gå videre med biogass pga usikkerheten i når anlegget blir realisert og hvort stort anlegget i Hå vil være. Uansett vil spisslastkjeler basert på naturgass kunne benytte biogass også som grunnlast om det skulle være aktuelt i fremtiden. 3.2 Geotermisk energi 1 Geotermisk energi er varme fra jordas indre. Energien utnyttes ved å bore hull ned i jordskorpa og pumpe et medium som tar opp varme gjennom et kretsløp. Varmen benyttes til enten produksjon av strøm, oppvarming av fjernvarmenett eller varmeveksling med varmepumper. Temperaturen i jordskorpen stiger nedover fra overflaten (bortsett fra i de øverste lagene, hvor temperaturen varierer med årstidene). I gjennomsnitt øker temperaturen med ca grader per kilometer innover fra jordas overflate. Jorda har en indre kjernetemperatur på ca grader. For å utnytte den geotermiske energien til strømproduksjon må man bore dype brønner på rundt 3-5 kilometer hvor temperauren er rundt grader avhengig av lokale forhold. Den mest høyverdige geotermiske ressursen er brønner som produserer tørr damp. Dampen kan drive en standard dampturbin med generator. Landene med høyest kraftproduksjon fra geotermisk energi er USA, Filippinene og Mexico. Island har flere kraftverk som utnytter geotermisk energi til elektrisitetsproduksjon i stor skala. Norge har helt andre geologiske forhold enn Island, noe som har ført til at geotermisk energi ikke er i bruk her. I tillegg anvendes geotermisk energi direkte til oppvarming ved å utnytte damp og varmt vann som kommer til jordoverflaten. Eksempeler på land som utnytter varme til oppvarming er Frankrike og Island. I Norge utnyttes geotermisk energi kun i form av grunnvarme der en ikke går så dypt ned i jordskorpen. Grunnvarme er i prinsippet ikke ren geotermisk energi, men en kombinasjon av geotermisk energi og solenergi lagret i bakken. Dette er nærmere beskrevet i kapittel om vann-til-vann-varmepumper. Anbefaling Ren geotermisk energi anbefales ikke å gå videre med. Løsningen er relativt dyr og det er i Norge en ung teknologi. 1 Kilde:

11 Energiutredning Jåttåvågen Varmepumpeløsninger Varmepumper henter energi fra omgivelsene, fra uteluft, fra vann (sjøvann eller grunnvann) eller fra grunnvarme (jord eller fjell). Ved hjelp av varmepumpen omdannes energien i f. eks. sjøvannet til et høyere nivå som kan anvendes til romoppvarming. Oppvarmingen av bygget skjer via luft eller normalt via vannbåren varme. Virkningsgraden til varmepumpen avhenger av temperaturnivået til mediet, f. eks. temperaturen på sjøvannet, som varmen skal hentes fra og temperaturnivået mediet skal heves til. Lavt temperaturløft betyr høy varmefaktor. Varmefaktoren = avgitt effekt/tilført elektrisk energi til kompressoren(e). Typisk varmefaktor er 2,5-3, Luft-til-luft-varmepumpe En luft til luft varmepumpe henter energien fra uteluften, og leverer varmen inn i bygget i form av varm luft. I en typisk luft/luft-varmepumpe vil typisk ha en varmefaktur på Varmepumpene kan hente energi helt ned til ca -20 C uteluft, men da vil varmefaktoren være lavere. Anbefaling Luft - luft varmepumper egner seg til bruk i eneboliger og småhus, lokale enkeltstående anlegg. Derfor omtales ikke luft-luft varmepumper videre i utredningen Luft-til-vann-varmepumpe En luft-til-vann-varmepumpe henter varmen fra uteluft og distribuerer den i bygget via vannbåren gulvvarme eller radiatorer. Varmepumpen kan også brukes til oppvarming av tappevann opp til ca 80 o C. En avtrekksvarmepumpe henter varme fra ventilasjonsluft. Varmen brukes som oftest til oppvarming av tappevann og til oppvarming av selve boligen via et vannbårent system. Investeringskostnadene til en luft til vann varmepumpe er noe høyere enn for luft til luft varmepumper. Anbefaling Pga. salgsvolum holder de små luft-vann varmepumpene et høyere teknologisk nivå enn de større. Store luft-vann varmepumper krever store utendørs installasjoner. Det anbefales ikke å vurdere luft-vann varmepumper som sentral varmekildeløsning for Jåttåvågen Vann-til-vann varmepumpe Grunnvarme er energi lagret i berggrunn, grunnvann og sjøvann. En vann-til-vann varmepumpe henter energien fra disse kildene. Energien kan også utnyttes direkte uten varmepumpe. Sjøvann Sjøvann er en bra varmekilde med en mye jevnere temperatur enn luft, i tillegg har vann en mye høyere temperatur enn luft om vinteren. Vann har 4 ganger så høy varmekapasitet som luft, og varmeegenskapene er betydelig bedre.

12 Energiutredning Jåttåvågen 2 12 Fjordklima gir store årsvariasjoner og det grunne vannet gir store svingninger over året, men temperatursvingningene jevnes ut når dybden økes. Det er derfor viktig å legge inntaket til sjøvannsvarmepumpen så dypt som mulig for å unngå for store svingninger og for lave minimumstemperaturer vinterstid. Ekstremt kalde vintre kan også forekomme i sjøen og må tas hensyn til. Begroing og korrosjon kan være et problem, men det finnes metoder som kan miske/fjerne disse problemene, og reduseres begroing ved å plassere sjøvannsinntaket på lave dyp. Det gir også bedre lønnsomhet å installere en større varmepumpe kontra mindre enkeltstående varmepumper, men ved trinnvisutbygging bør sistnevnte vurderes. Det skal også vurderes muligheter for frikjøling. Anbefaling Jåttåvågen ligger ved sjøen og det er derfor naturlig å se på sjøvann som en mulig kilde til varme og kjøling. Dette alternativet vil derfor beskrives og analyseres videre, se kapittel 4. Berggrunn Varmen hentes fra borehull (energibrønner) i fjellet. Energipotensialet avhenger av berggrunnens egenskaper. Et borehullsbasert grunnvarmeanlegg trekker varmeenergi ut av fjellet gjennom vinterhalvåret, mens om sommeren kan det nedkjølte fjellvolumet brukes til kjøling. Antall borehull og dybde avhenger av behovet og størrelse på bygget/boligen. Fordelen med slike anlegg er at de er driftssikre, har lang levetid og stabil temperatur. Investeringskostnadene varier i forhold til størrelsen på anlegget. Anleggene kan dimensjoneres og bygges ut trinnvis etter behov. Anbefaling Grunnvarme i form av borehull med kollektorslange vil være et godt alternativ for varme- og kjøleleveranser til Jåttåvågen. Løsmassekartet fra NGU viser at løsmassetykkelsen trolig er begrenset (anslagsvis mindre enn 10 meter til fjelloverflaten), slik at ekstrakostnader forbundet med løsmasseboring ikke vil påvirke investeringskostnadene. Dette alternativet kan til en viss grad sammenlignes med sjøvannsvarmepumpe. Siden Jåttåvågen ligger så nært sjøene er sjøvannsvarmepumpe det alternativet som analysers videre. Dersom valget utfra de alternativene som presenteres senere i den rapporten skulle være sjøvannsvarmepumpe bør en i en mer utdypende studie også se på et borehullsbasert grunnvarmeanlegg. Grunnvann Store energimengder kan hentes ut fra grunnvannsbrønner med høy kapasitet. Energipotensialet er bestemt av mengde vann som kan pumpes opp og temperaturen på vannet. Vannkvaliteten har også betydning for drift av anlegget, og må undersøkes. Områder med sand og grus er best egnet for grunnvannsvarme. Slike løsmasser finnes i breelv-, elve-, og i enkelte tilfeller, moreneavsetninger. Generelt er det vanskelig å pumpe opp tilstrekkelig mengder grunnvann fra norsk berggrunn, men det finnes unntak. Det er også mulig å bore seg inn i store vannførende sprekker i andre bergarter, men det er vanskelig å forutsi om og hvor man vil treffe slike sprekkesoner i fjellet.

13 Energiutredning Jåttåvågen 2 13 Grunnvannstemperaturen er stabil gjennom året og vanligvis 1-2 grader høyere enn årsmiddeltemperaturen på stedet. I Stavangerområdet ligger grunnvannstemperaturen på rundt 6 0 C i følge Norges Geologiske Institutt og egner seg for utnyttelse utfra temperaturnivå. Anbefaling Det anbefales ikke å gå videre med grunnvannsbrønner. 3.4 Tidevannsenergi 2 Månens bevegelse rundt jorda skaper tidevann. Tidevannskraft er utnyttelse av energi fra flo og fjære langs kysten. Energien kan tas ut på to måter: ved å utnytte fallhøyden til vannet mellom høyvann og lavvann ved å trekke ut energi fra rasktrennede tidevannsstrømmer. Tidevannskraft er fortsatt en ny teknologi, og det er lite utnyttelse av tidevann til energiformål på verdensbasis. Men det finnes noen anlegg, der det største er La Rance tidevannskraftverk i Frankrike. Dette baserer seg på fallhøyden til vannet mellom høyvann og lavvann, og består av en stor demning som samler opp vannet under høyvann, og sett generatorer som produserer elektrisitet når vannet renner inn eller ut av demningen. I tillegg har en Strangford Lough i Storbritannia. I Norge er det generelt liten forskjellen mellom flo og fjære, men vi har noen sterke tidevannsstrømmer. Det satses derfor mest på satses det mest på å utnytte hastighetsenergien ( bevegelsesenergien ) som oppstår når tidevannsstrømmen går inn og ut av trange og dype fjorder. Energien kan omformes til elektrisk kraft på samme måte som vindenergien i et vindkraftverk de to kan faktisk bruke samme type turbiner. Hastigheten på tidevannet er mindre enn vindhastigheten, men vann er tyngre enn luft, så kreftene som virker i tidevannsturbinen er derfor større. I Norge finnes noen få anlegg, bl.a. Gimsøystraumen i Lofoten som er verdens første flytende tidevannskraftverk og Kvalsundet tidevannskraftverk i Kvalsundet ved Hammerfest. Anbefaling I Jåttåvågen er tidekraft lite aktuelt. Teknologien er for ung og kostbar, og tidevannsstrømmene ansees for lave. 3.5 Solenergi Solenergi kan deles inn i to hoveddområder: Termisk solenergi solfangere produserer varme Photovoltaisk solenergi solceller produserer strøm 2

14 Energiutredning Jåttåvågen 2 14 Solfangere Solfangere integrert i fasade eller på tak kan dekke deler av oppvarmingsbehovet og tappevannsbehovet. Solvarmeanlegg egner for småhus, lavblokker, skoler, næringsbygg etc. Et solvarmeanlegg består i hovedsak av en solfanger, en lagertank, en sirkulasjonspumpe og et reguleringssystem. I en solfanger overføres varme fra solen til det varmeførende mediet, for eksempel vann, som sirkuleres gjennom solfangeren. Til å fordele varmen fra et solvarmeanlegg brukes et distribusjonsnett koblet til vannbåren gulvvarme, radiatorer eller ventilasjonsluft. Den samme teknologien som brukes til å varme opp vannet, kan også brukes til å kjøle ned hus med kulde fra atmosfæren. Solfangeren brukes til å kjøle ned vann om nettene, slik at det kalde vannet kan trekke ut varme fra bygget på hete sommerdager. Termisk solenergi kan dekke store deler av behovet for romoppvarming og varmt tappevann fra mars til oktober. Solfangere kan integreres i fasader og tak-konstruksjon. De kan erstatte vanlige bygningsmaterialer og gi spennende arkitektoniske løsninger. I Norge dimensjoneres et tappevannsystem ofte slik at det dekker ca prosent av behovet. I kombinerte systemer, som gir både tappevann og varme dekkes ca prosent. Hvor mye nyttiggjort energi som kan tilgodegjøres per kvadratmeter solfanger avhenger av hvilken type solfanger som benyttes, bruksmønster og systemets geografiske plassering. Typiske tall for Sør-Norge er ca kwh per kvadratmeter. Anbefaling I Jåttåvågen anbefales det å gå videre med løsninger hvor termisk solenergi inngår som en del av energiforsyningssystemet. Solenergi kan dekke % av det termiske energibehovet gjennom året. Solceller Solceller eller photovoltaiske (PV) systemer produserer elektrisk energi fra sollyset. Størrelsen på energien som produseres avhenger av solinnstråling, effektiviteten til solcellene, orienteriing av solcellene og arealet. Effektiviteten til solcellene varier fra 10-20%. Den elektriske energien kan benyttes direkte i husholdningen og/eller den kan levers til elektrisitets-nettet og benyttes av andre. Solceller kan i likhet med solfangere integreres i tak og fasader og gi spennende arkitektoniske løsninger. Solinnstråling i Stavangerområdet ligger i området kwh/m 2. Utbytte i solcelleanlegg ligger i størrelsesorden kwh/m 2 år. Anbefaling Solceller anbefales ikke å gå videre med. Investeringskostnadene sammenlignet med energiutbytte er for stort.

15 Energiutredning Jåttåvågen Vindenergi Vindkraft er energi som er omformet fra den fornybare bevegelsesenergien i vinden til elektrisk energi ved hjelp av en vindturbin. Vinden beveger vingene som via en rotor driver en generator inne i maskinhuset. Fra generatoren overføres den elektriske kraften i kabler og nett til forbrukeren. Noen av fordelene med vindkraft er at det i store deler av Norge er meget gode vindressurser tilgjengelig. Vindressursene er bedre vintertid, når behovet er høyt enn sommerstid. Produksjonen av vindenergi er utslippsfri. Noen av ulempene med vindkraft er at vindkraftverk vil være veldig synlig i terrenget. Det kan være negative konsekvensene for fugl og flora, men skadene varierer og mer dokumentasjon er nødvendig. Kraftverkene skaper støy for bebyggelse nærmere enn 1-2 km, men dette avhengig av planområdet. Vinden varier og fører til en ujevn og delvis ukjent produksjon. Dette gjør at man må ha kraftverk i reserve som kan produsere når det blåser lite. Anbefaling Vindkraftproduksjon er ikke aktuelt i et tettbebygd område som Jåttåvågen.

16 Energiutredning Jåttåvågen UTVALGTE LØSNINGER 4.1 Sjøvannsvarmepumpe, biogass og frikjøling Det første alternativet som utredes er en løsning med sjøvannsvarmepumpe for å dekke energibehovet til området, med biogass som reserveløsning. Frikjøling vil benyttes for å levere kjøling til næringsbyggene. Fordelen med en varmepumpe er at den kan også levere kjøling dersom det er nødvendig å supplere frikjølingen Dybder, temperaturforhold og plassering av varmesentral Figur 1 Utfylliger Jåttåvågen Figur 1 viser utfyllinger som er planlagt i området. Dette vil gjøre at varmesentralen kan plasseres mer gunstig i forhold til dypere vann.

17 Energiutredning Jåttåvågen 2 17 Figur 2 Dybder Jåttåvågen Fjordklima gir store årsvariasjoner og det grunne vannet gir også store svingninger over året. Temperaturen vil normalt øke nedover i sjøen inntil en viss dybde (50-100m). Når dybden økes, går minimumstemperaturen opp og temperatursvingningene over året jevnes ut. Begroing kan også bli et problem når sjøvannsinntaket legges på grunt vann. Vanligvis settes det en grense på 20 m for å redusere begroing i systemet. Det vil derfor være hensiktsmessig å strekke vannopptaket ut til dybder på over 50 m, som vist i Figur 2. Her vil temperaturene ligge stabilt rundt 7-8 grader 3, dette er ideelle forhold for sjøvannsvarmepumper og frikjøling. Ved utbygging av større varmepumpeinstallasjoner bør det gjennomføres temperturmålinger over ett eller flere år for å få et best mulig dimensjoneringsgrunnlag for varmepumpen. For å sikre tilgang til kaldest mulig vann om sommeren er det viktig å logge temperaturmålinger over flere sesonger og på ulike steder. Det kan være store lokale forskjeller i sjøvannstemperaturen grunnet vertikale omrøringer, strømningsforhold og lignende Figur 2 viser da at sjøvannsinntaket blir ca 600m. Begroing blir da ungått og kravet om stabile vanntemperaturer blir ivaretatt. Biogass som reservelast Ambisjonsnivået for Jåttåvågen er høyt og bruk av fornybare kilder er derfor en prioritet. Det antas derfor at biogass benyttes for å dekke topplasten. 3 Miljøundersøkelse av marine resipienter i Sandnes kommune, Rogalandsforskning.

18 Energiutredning Jåttåvågen Teknisk løsning Da det tas utgangspunkt i at hele kjølebehovet dekkes av frikjøling vil varmepumpen bli dimmensjonert ut i fra varmebehovet til Jåttåvågen 2. Inntaksledningen dimmensjoneres ut fra kjølebehovet da temperaturdiffetransen her er minst. Varmepumpen vil bygges ut i to trinn ut i fra effektbehovet fra kapittel 2. I trinn 1 vil varmepumpen bygges ut for å dekke effektbehovet til badeanlegget. Dette innebærer også legging av inntaksledning, utbygging av infrastruktur til badeanlegget og investering i reservelast. I trinn 2 vil en større varmepumpe bygges ut slik at varmepumpene sammen dekker energi- og effektbehovet til området. Det antas at varmepumpen vil dekke 90 % av energibehovet til oppvarming. Gasskjelen benyttes ved driftstans, vedlikehold og service, og dermed dekker de resterende 10 % av varmebehovet over året. 4.2 Bioenergi, solfangere, biogass og frikjøling I dette alternativet benyttes bioenergi i 1. trinn sammen med biogass som reservelast. I 2. byggetrinn bygges det ut solfangeranlegg som dekke store deler av energibehovet til byggene om sommeren. Det bygges også ut en større biopelletskjel for å dekke effektbehovet til området om vinteren. Biogass vil bli benyttet som reserve. Frikjøling fra Gandsfjorden vil benyttes til kjøling av næringsbyggene i 2. byggetrinn Muligheter i området Sol I Norge dimensjoneres et tappevannsystem ofte slik at det dekker ca prosent av behovet. I kombinerte systemer, som gir både tappevann og varme dekkes ca prosent. Hvor mye nyttiggjort energi som kan tilgodegjøres per kvadratmeter solfanger avhenger av hvilken type solfanger som benyttes, bruksmønster og systemets geografiske plassering. Typiske tall for Stavangerområdet er ca kwh per kvadratmeter. Biopellets Da området er tettbebygd tas det utgangspunkt i utbygging av en biopelletskjel. Biopellets gir mindre lokale utslipp, har lavere investerigskostnad og noe høyere brenselkostnad. Sentralen må plasseres i forhold til lett tilgang for lastebil med biopellets. Biogass som reservelast Det benyttes også i dette alternativet biogass til spisslast Teknisk løsningen Biopelletskjelen vil bygges ut i to trinn. I trinn 1 vil pelletskjelen bygges ut for å dekke effektbehovet til badeanlegget. Dette innebærer også utbygging av infrastruktur til badeanlegget og investering i reservelast. I trinn 1 vil pelletskjelen dekke 90 % av

19 Energiutredning Jåttåvågen 2 19 energibehovet mens gasskjelen benyttes ved driftstans, vedlikehold og service og dermed dekker de resterende 10 % av varmebehovet over året. I trinn 2 bygges næringsbygg og boliger ut med solfangere. Solfangerene vil dekke mye av varmebehovet om sommeren og det er beregnet at solfangeren dekker ca 33 % av det totale energibehovet til området etter utbygging i trinn 2. Pelletskjelen blir allikevel dimmensjonert ut i fra maksimalt effektbehov for området da solen varmer mest om sommeren og effekttoppene er om vinteren En større pelletskjel bygges ut i trinn 2 slik at energi- og effektbehovet til området blir dekket. I dette trinnet vil næringsbyggene ha et kjølebehov og frikjøling blir bygget ut med inntaksledning og infrastruktur. Pelletskjelen vil da dekke 57 % av energibehovet etter trinn 2 er bygd ut. Biogasskjelen vil fremdelses dekke ca 10 % av energibehovet Kjøleløsning Da Jåttåvågen 2 ligger nær vannet og er et relativt tettbebygd område, vil det være mer effektivt å tilby sentral kjøling til utbyggerne. Alternativet er lokal kjøling som installeres i hvert bygg og benytter strøm er mindre effektiv og benytter strøm som gir betraktelig høyere CO 2 - utslipp. Frikjøling fra sjøvannet er det da løsningen som analyseres. Frikjølingen vil ha utbyggingskostnader som inkluderer inntak av saltvann fra 50 m dyp, varmeveksler, pumper, og infrastruktur for nærkjøling. Infrastrukturkostnadene vil bli like for begge alternativene og er gjennomgått i kapittel Fjernvarme og fjernkjøling Muligheter i området Lyse har konsesjon i området og har planer om å bygge ut fjernvarme og fjernkjøling i området. Det blir utredet et alternativ der byggene tilknyttes fjernvarme og fjernkjølenettet. Denne løningen vil ikke innebære noe investering fra utbygges siden da Lyse dekker alle kostnader inkludert kundesentraler for kjøling og oppvarming i byggene.

20 Energiutredning Jåttåvågen LIFE CYCLE COST (LCC)-ANALYSE Livssykluskostnader eller LCC er et samlebegrep for alle kostnader som opptrer i et anleggs levetid. Livssykluskostnader er altså summen av prosjektkostnader ved oppføring og rehabilitering samt alle årlige kostnader i driftsperioden, inkludert ev. riving/avhending eller restverdi.for eksempel kan løsninger med en høy investeringskostnad, men lave vedlikeholdskostnader og lang levetid, gi lavere livssykluskostnad enn et materiale med lavere investeringskostnad, men der man forventer mer kostnader for vedlikehold. Livssykluskostnader bør aktivt brukes i prosjektet som beslutningsstøtte ved bl.a. alternativsvurderinger. Resultatet er at man velger den løsningen som gir den mest kostnadseffektive balansen mellom kapital- og driftskostnader, samtidig som også må ta hensyn til klimagassutslipp for de forskjellige alternativene. Når man i tidligfaser står skal vurdere valg av ulike løsninger er forenklede LCC- beregninger som tilstrekkelig. Målet med analysen er å finne hvilket energiforsyningsalternativ som har lavest livsløpskostnader. Analysen er utført i henhold til Finansdepartementets Veileder for samfunnsøkonomiske analyser. For å kunne sammenligne de to alternativene skal det estimeres investeringskostnader og fremtidige inntekter. I tillegg til økonomiske vurderinger skal det gjøres vurderinger av klimagassutslipp for de ulike alternativene. 1. Investeringskostnader 2. Kapitalkostnadene; a. Levetider b. Kalkulasjonsrente 8 % 4 c. Kroneverdi: Driftskostnader; a. Fremtidige energipriser fastsettes på basis av en forventet utvikling. b. Virkningsgrad 4. Vedlikeholdskostnadene vil være avhengig av tekniske løsninger, påvirking av bruk, etc. Analysen vil blir gjort over en 20 års periode for å se hvilket alternativ som får de laveste livsløpskostnadene. Dersom Lyse ikke benytter seg av konsesjonen innen tre år, er det mulig å søke støtte fra Enova. En evt støtte vil kunne gjøre alternativene med varmepumpe og sol/biopellets mer lønnsomme sammenlignet med fjernvarme. Trinnvis utbygging Det blir i beregningen tatt utgangspunkt i en trinnvis utbygging der svømmehallen blir bygd ut i 2016 og resten av byggene blir bygd i Samfunnsøkonomisk analyse av energiprisjekter fra NVE med utgangspunkt i Veileder for samfunnsøkonomiske analyser og NOU 1997:27 Nyttekostanalyser